spring boot:使用caffeine+redis做二级缓存(spring boot 2.3.1)

一，为什么要使用二级缓存?

我们通常会使用caffeine做本地缓存（或者叫做进程内缓存）,

它的优点是速度快，操作方便，缺点是不方便管理，不方便扩展

而通常会使用redis作为分布式缓存,

它的优点是方便扩展，方便管理,但速度上肯定比本地缓存要慢一些，因为有网络io

所以在生产环境中，我们通常把两者都启用，

这样本地缓存做为一级缓存,虽然容量不够大，但也可以把热点数据缓存下来，

把高频访问拦截在redis的上游，

而redis做为二级缓存，把访问请求拦截在数据库的上游，

归根到底，这样可以更有效的减少到数据库的访问，

从而减轻数据库的压力，支持更高并发的访问

说明：刘宏缔的架构森林是一个专注架构的博客，地址：https://www.cnblogs.com/architectforest

对应的源码可以访问这里获取： https://github.com/liuhongdi/

说明：作者:刘宏缔邮箱: 371125307@qq.com

二，演示项目的相关信息

1,项目地址

https://github.com/liuhongdi/twocache

2,项目说明

我们在项目中使用了两级缓存：

本地缓存的时间为60秒，过期后则从redis中取数据，

如果redis中不存在，则从数据库获取数据，

从数据库得到数据后，要写入到redis

3,项目结构:如图

三，配置文件说明

1,application.properties

#redis1
spring.redis1.host=127.0.0.1
spring.redis1.port=6379
spring.redis1.password=lhddemo
spring.redis1.database=0

spring.redis1.lettuce.pool.max-active=32
spring.redis1.lettuce.pool.max-wait=300
spring.redis1.lettuce.pool.max-idle=16
spring.redis1.lettuce.pool.min-idle=8

spring.redis1.enabled=1
        
#profile
spring.profiles.active=cacheenable

说明: spring.redis1.enabled=1: 用来控制redis是否生效

spring.profiles.active=cacheenable: 用来控制caffeine是否生效,

在测试环境中我们有时需要关闭缓存来调试数据库，

在生产环境中如果缓存出现问题也有关闭缓存的需求，

所以要有相应的控制

2,mysql中的表结构：

CREATE TABLE `goods` (
 `goodsId` int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT COMMENT 'id',
 `goodsName` varchar(500) CHARACTER SET utf8mb4 COLLATE utf8mb4_0900_ai_ci NOT NULL DEFAULT '' COMMENT 'name',
 `subject` varchar(200) NOT NULL DEFAULT '' COMMENT '标题',
 `price` decimal(15,2) NOT NULL DEFAULT '0.00' COMMENT '价格',
 `stock` int(11) NOT NULL DEFAULT '0' COMMENT 'stock',
 PRIMARY KEY (`goodsId`)
) ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=0 DEFAULT CHARSET=utf8mb4 COLLATE=utf8mb4_0900_ai_ci COMMENT='商品表'

四, java代码说明

1,CacheConfig.java

@Profile("cacheenable")   //prod这个profile时缓存才生效
@Configuration
@EnableCaching //开启缓存
public class CacheConfig {
    public static final int DEFAULT_MAXSIZE = 10000;
    public static final int DEFAULT_TTL = 600;

    private SimpleCacheManager cacheManager = new SimpleCacheManager();

     //定义cache名称、超时时长（秒）、最大容量
    public enum CacheEnum{
        goods(60,1000),          //有效期60秒 , 最大容量1000
        homePage(7200,1000),  //有效期2个小时 , 最大容量1000
        ;
        CacheEnum(int ttl, int maxSize) {
            this.ttl = ttl;
            this.maxSize = maxSize;
        }
        private int maxSize=DEFAULT_MAXSIZE;    //最大數量
        private int ttl=DEFAULT_TTL;        //过期时间（秒）
        public int getMaxSize() {
            return maxSize;
        }
        public int getTtl() {
            return ttl;
        }
    }


    //创建基于Caffeine的Cache Manager
    @Bean
    @Primary
    public CacheManager caffeineCacheManager() {
        ArrayList<CaffeineCache> caches = new ArrayList<CaffeineCache>();
        for(CacheEnum c : CacheEnum.values()){
            caches.add(new CaffeineCache(c.name(),
                    Caffeine.newBuilder().recordStats()
                            .expireAfterWrite(c.getTtl(), TimeUnit.SECONDS)
                            .maximumSize(c.getMaxSize()).build())
            );
        }
        cacheManager.setCaches(caches);
        return cacheManager;
    }

    @Bean
    public CacheManager getCacheManager() {
        return cacheManager;
    }
}

作用：把定义的缓存添加到Caffeine

2，RedisConfig.java

@Configuration
public class RedisConfig {

    @Bean
    @Primary
    public LettuceConnectionFactory redis1LettuceConnectionFactory(RedisStandaloneConfiguration redis1RedisConfig,
                                                                    GenericObjectPoolConfig redis1PoolConfig) {
        LettuceClientConfiguration clientConfig =
                LettucePoolingClientConfiguration.builder().commandTimeout(Duration.ofMillis(100))
                        .poolConfig(redis1PoolConfig).build();
        return new LettuceConnectionFactory(redis1RedisConfig, clientConfig);
    }

    @Bean
    public RedisTemplate<String, String> redis1Template(
            @Qualifier("redis1LettuceConnectionFactory") LettuceConnectionFactory redis1LettuceConnectionFactory) {
        RedisTemplate<String, String> redisTemplate = new RedisTemplate<>();
        //使用Jackson2JsonRedisSerializer来序列化和反序列化redis的value值
        redisTemplate.setKeySerializer(new StringRedisSerializer());
        redisTemplate.setValueSerializer(new GenericJackson2JsonRedisSerializer());
        //使用StringRedisSerializer来序列化和反序列化redis的key值
        redisTemplate.setHashKeySerializer(new StringRedisSerializer());
        redisTemplate.setHashValueSerializer(new GenericJackson2JsonRedisSerializer());
        //开启事务
        redisTemplate.setEnableTransactionSupport(true);
        redisTemplate.setConnectionFactory(redis1LettuceConnectionFactory);
        redisTemplate.afterPropertiesSet();
        return redisTemplate;
    }

    @Configuration
    public static class Redis1Config {
        @Value("${spring.redis1.host}")
        private String host;
        @Value("${spring.redis1.port}")
        private Integer port;
        @Value("${spring.redis1.password}")
        private String password;
        @Value("${spring.redis1.database}")
        private Integer database;

        @Value("${spring.redis1.lettuce.pool.max-active}")
        private Integer maxActive;
        @Value("${spring.redis1.lettuce.pool.max-idle}")
        private Integer maxIdle;
        @Value("${spring.redis1.lettuce.pool.max-wait}")
        private Long maxWait;
        @Value("${spring.redis1.lettuce.pool.min-idle}")
        private Integer minIdle;

        @Bean
        public GenericObjectPoolConfig redis1PoolConfig() {
            GenericObjectPoolConfig config = new GenericObjectPoolConfig();
            config.setMaxTotal(maxActive);
            config.setMaxIdle(maxIdle);
            config.setMinIdle(minIdle);
            config.setMaxWaitMillis(maxWait);
            return config;
        }

        @Bean
        public RedisStandaloneConfiguration redis1RedisConfig() {
            RedisStandaloneConfiguration config = new RedisStandaloneConfiguration();
            config.setHostName(host);
            config.setPassword(RedisPassword.of(password));
            config.setPort(port);
            config.setDatabase(database);
            return config;
        }
    }
}

作用：生成redis的连接，

注意对value的处理使用了Jackson2JsonRedisSerializer，否则不能直接保存一个对象

3, HomeController.java

    //商品详情 参数:商品id
    @Cacheable(value = "goods", key="#goodsId",sync = true)
    @GetMapping("/goodsget")
    @ResponseBody
    public Goods goodsInfo(@RequestParam(value="goodsid",required = true,defaultValue = "0") Long goodsId) {
        Goods goods = goodsService.getOneGoodsById(goodsId);
        return goods;
    }

注意使用Cacheable这个注解来使本地缓存生效

4,GoodsServiceImpl.java

    @Override
    public Goods getOneGoodsById(Long goodsId) {
        Goods goodsOne;
        if (redis1enabled == 1) {
            System.out.println("get data from redis");
            Object goodsr = redis1Template.opsForValue().get("goods_"+String.valueOf(goodsId));
            if (goodsr == null) {
                System.out.println("get data from mysql");
                goodsOne = goodsMapper.selectOneGoods(goodsId);
                if (goodsOne == null) {
                    redis1Template.opsForValue().set("goods_"+String.valueOf(goodsId),"-1",600, TimeUnit.SECONDS);
                } else {
                    redis1Template.opsForValue().set("goods_"+String.valueOf(goodsId),goodsOne,600, TimeUnit.SECONDS);
                }
            } else {
                if (goodsr.equals("-1")) {
                    goodsOne = null;
                } else {
                    goodsOne = (Goods)goodsr;
                }
            }
        } else {
            goodsOne = goodsMapper.selectOneGoods(goodsId);
        }
        return goodsOne;
    }

作用：先从redis中得到数据，如果找不到则从数据库中访问，

注意做了redis1enabled是否==1的判断，即：redis全局生效时，

才使用redis,否则直接访问mysql

五，测试效果

1,访问地址:

http://127.0.0.1:8080/home/goodsget?goodsid=3

查看控制台的输出:

get data from redis
get data from mysql
costtime aop 方法doafterreturning:毫秒数:395

因为caffeine/redis中都没有数据，可以看到程序从mysql中查询数据

costtime aop 方法doafterreturning:毫秒数:0

再次刷新时，没有从redis/mysql中读数据，直接从caffeine返回，使用的时间不足1毫秒

get data from redis
costtime aop 方法doafterreturning:毫秒数:8

本地缓存过期后，可以看到数据在从redis中获取，用时8毫秒

2，具体的缓存时间可以根据自己业务数据的更新频率来确定，

原则上：本地缓存的时长要比redis更短一些，

因为redis中的数据我们通常会采用同步机制来更新，

而本地缓存因为在各台web服务内部，
所以时间上不要太长

六，查看spring boot的版本:

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 \/  ___)| |_)| | | | | || (_| |  ) ) ) )
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 :: Spring Boot ::        (v2.3.1.RELEASE)